3Dプリントの台頭により、組み込みシステム市場は大きな変化を遂げると予想されており、短期的にはプロトタイピング プロセスが加速され、将来的には物理設計と電子設計の境界がさらに曖昧になる革新的な製品が生み出されるでしょう。
市場調査会社IHS社によると、世界的に3Dプリンティング業界の市場収益は2020年まで毎年40％近く成長し、市場規模は2014年の56億ドルから350億ドルを超えると予想されている。
3Dプリンティングは、付加製造とも呼ばれ、あらゆる種類の物体を作るために材料を重ねることとして定義されます。コンピューター設計のモデルに基づいて3Dプリントされたオブジェクトを使用すると、積層造形法によって、従来の減算型製造技術で可能なものよりもはるかに複雑なオブジェクトを簡単に製造できます。
当初、3Dプリンターではポリマープラスチックが使用されていました。しかし、現在、積層造形には金属やグラフェンなどの最先端のナノ材料など、より幅広い原材料が使用されています。
3Dプリントの最も明白な用途の1つは、ラピッドプロトタイピングです。
元IHSアナリストのアレックス・チャウソフスキー氏によると、3Dプリントは従来の製造技術に比べてプロトタイプを作成するためのはるかに安価な方法であり、カスタムツールや射出成形金型の必要性を排除します。チャウソフスキー氏は、過去にはフォード・モーター社がエンジン吸気マニホールドの試作品を作るのに4カ月と50万ドルもかかっていたと指摘した。3Dプリントにより、フォードのエンジニアはわずか4日間と3,000ドルしか必要としなくなりました。
付加製造の支援により、エンジニアはこれまで不可能だった程度まで設計をテストし、変更を実施し、新しい構成をテストできるようになります。3Dプリントのコストのため、この技術の影響は近い将来、試作プロセスに限定される可能性があります。開発期間の短縮に対する需要の高まりに直面している組み込みシステム チームにとって、3Dプリントは設計の機械部分の開発期間を短縮するのに役立つ可能性があります。
VDCリサーチによると、3Dプリント技術はプリント回路基板（PCB）の開発時間も短縮できる可能性がある。PCBの開発にはかなりの時間がかかり、再スピンにはコストと時間がかかる可能性があります。VDCは、3D印刷技術を使用してPCBやコンデンサーまで印刷できることに気づきました。これにより、チームは設計後数時間以内にテスト可能なプロトタイプを作成できるようになります。これは市場投入までの時間に劇的な影響を及ぼす可能性があります。
3Dプリント技術が向上し、コストが下がれば、この技術はシステムの実際の製造に利用できるようになります。これにより、3Dプリントされた電子機器を機器の機械部分または筐体に直接統合できるようになります。
VDCは、ナノマテリアル インクを使用して電子回路を印刷できる新しい高速3Dシステムを構想しています。たとえば、このようなシステムでは、電子衝突回避システムを構造に組み込んだ自動車のバンパーを製造できます。
このような3D印刷技術は、組み込みシステムの開発プロセスを根本的に変え、物理工学と電子工学を1つのシームレスなプロセスに統合し、今日では想像もできないような製品を生み出す可能性があります。